Canon électrique - Définition

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- Introduction - Le principe - Technique - Théorie - Arme imaginaire - Utilisation militaire

Théorie

Les deux rails métalliques parallèles sont connectés à un générateur électrique, formant ainsi un circuit ouvert. Dès qu'un objet conducteur est inséré entre les rails, le circuit est fermé, et un courant le suit, allant du pôle + du générateur, par le rail +, l'objet posé, le rail –, vers le pôle – du générateur.

Ce courant crée dans la boucle ainsi formée un champ magnétique de valeur B, qui s'enroule autour de chaque élément conducteur d'après la loi de Biot et Savart ou le théorème d'Ampère. En supposant la boucle dans un plan horizontal, le champ magnétique créé va donc être vertical dans le plan de la boucle. Il est donc perpendiculaire au courant d'intensité I et exerce donc sur lui, d'après la loi de Laplace une force d'intensité B × I par unité de longueur.

Cette force, agissant sur le projectile, va le propulser le long des rails, et on peut montrer qu'il s'éloigne du générateur, agrandissant ainsi la surface de la boucle. C'est une conséquence de la loi de Lenz, plus générale. La force de Laplace propulse le projectile et exerce aussi de fortes contraintes sur les rails, le générateur et, éventuellement, sur l'aimant.

Comme le champ magnétique B est proportionnel à l'intensité I du courant, la force de Laplace est proportionnelle au carré de l'intensité.

Une intensité d'un million d'ampères pourrait exercer sur le projectile une force inouïe, et il pourrait atteindre de très hautes vitesses. On a réussi à atteindre 20 km/s avec de petits projectiles projetés sur les rails par une explosion.

Arme imaginaire

Les Railguns sont souvent utilisé en science-fiction ou dans des jeux vidéo pour figurer des fusils de précision très puissants, des systèmes de destruction très puissants, ou des armes tirant à travers les murs (les projectiles étant tellement rapides qu'il traversent le mur sans perdre appréciablement de leur énergie cinétique). La distinction avec les canons magnétiques (« coilguns »), ou rayons de la mort (« rayguns »), y est souvent floue.

Jeux vidéo

Ils ont été rendus célèbres

dans la série de jeux vidéo Quake, comme un fusil de précision.
Il est plus souvent rendu par une arme plus importante montée sur armure ou combinaison spatiale, comme dans le jeu Warhammer 40,000,
Ou dans la serie Metal Gear Solid, en étant le canon principale du Metal Gear REX (MGS1) et comme fusil de précision (MGS4). L'arme de Fortune dans MGS2 semble également être un railgun.
Dans Perfect Dark, un fusil d'origine extraterrestre peut-être utilisé dans un mode appelé Rail-Gun. Il présente des caractéristiques typiques d'un canon électrique de première génération comme on pourrait l'imaginer : très long canon, cadence lente, perçage de toutes les matières de n'importe quelles épaisseurs et dans un nombre illimité, précision extrême. Comme dans le film L'Effaceur, il est équipé d'une vision pouvant zoomer à travers la matière ce qui facilite comme dans le film son utilisation pour traverser les murs. Il existe aussi dans le jeu un fusil-mitrailleur faisant partie de la même classe d'arme, le Callisto NTG, qui possède un mode perce-blindage.
Dans la série de jeux vidéo Command and Conquer, le GDI dispose d'un vaste armement en matière de railguns, allant de l'armement des exosoldats où l'on distingue bien les deux lames aux canons de ses divisions blindées.
Dans le jeu vidéo Nexus: The Jupiter Incident, le Railgun est la principale arme anticoque, aux côté du canon plasma et des torpilles.
Dans le second opus de la série Parasite Eve, l'Hypervelocity est décrit comme un canon électrique, mais tire en fait des rayons laser.
Dans le jeu Ace Combat 6: Fires of Liberation, l'une des armes spéciales du CFA-44 Nosferatu est un EML (ElectroMagnetic Launcher)

En science-fiction

Dans le film l'Effaceur, avec l'acteur Arnold Schwarzenegger, une arme futuriste qui fait l'objet d'un trafic n'est autre qu'un canon électromagnétique ou électrique.